北理工电气工程基础第2章精要.ppt

《电气工程基础》 第二章 基本概念 对称三相系统的稳态运行情况，实际上只要进行其中某一相（如a相）的计算，而其他两相即b和c相的电流和电压根据相序关系易于求得。 对于一个对称三相系统，如果： （1）所有元件是对称三相连接的； （2）所有负载和电源是Y形联接的； （3）相间无电感 则： （1）所有元件的中性点电位为零； （2）各相完全可以解耦； （3）各元件的电流、电压矢量相序与电源相同 4. 单相分析法 《电气工程基础》 第二章 基本概念 单相分析法计算步骤： （1）选择电源中性点为电压参考点； （2）将三角形联接的负载转化成为等效的星形联接； （3）将所有元件的中性点联接在一起，计算a相，然有检验b相和c相，其中b和c相分别在相位上滞后a相120o和240o相； （4）还原到原电路中求线间变量。 《电气工程基础》 第二章 基本概念 [例2-5] 一对称三相系统如图所示，已知 ，求 ， 。 《电气工程基础》 第二章 基本概念 [例2-5] 一对称三相系统如图所示，已知 ，求 ， 。 解：对补偿电容的联接采用等效Y代替Δ，则有 《电气工程基础》 第二章 基本概念 运用单相分析法后，合并并联支路如图所示，等效并联阻抗为： 作业： 1.有一个L=0.5H的电感，其内阻r=0.5Ω，电源为单相市电，求该电感消耗的有功功率和无功功率是多少？ 2.有一个采用380V/50Hz供电的三相异步电动机，每相绕组的电感为1H，电阻0.02 Ω，采用三角形连接，假设其三相完全对称，求电机某绕组上的电流是多少？如果采用星形连接，则电机的相电流又是多少？ 3.有一个115V/400Hz的中频电源，需要设计一个负载对其负载特性进行测试，要求负载的功率因数为0.8，负载的有功功率为3KW，请设计该电源的负载？ 4.分别通过三角函数法和复功率的方法由单相功率推导对称三相系统的三相功率。 《电气工程基础》 第二章 基本概念 《电气工程基础》 第二章 基本概念 第二章 基本概念 本章主要内容 论述组成电力系统的各种能量形式以及电机中机电能量转换的概念 讨论直流传输与交流传输的基本概念 阐述交流电路中有功功率、无功功率、视在功率及复数功率的概念。 讨论单相系统的缺陷、三相系统的优点以及对称三相系统的单相分析法。 《电气工程基础》 第二章 基本概念 第一节 电力与电能系统 一、电力系统中的能量形式 二、旋转电机中的能量转换 《电气工程基础》 第二章 基本概念 一、电力系统中的能量形式  发电厂将自然界的可用的“生”能转换为电能，并输送和分配这种电形式的能量至各类用户，然后转换为各种有用的能量形式。 在电力系统中存在电能的附加形式，即电场能、磁场能及耗散能。发电机组中的原动机属动力系统的范畴，它们服从刚体围绕定轴旋转的规律，因而存在着机械能，即转子动能与位能。 《电气工程基础》 第二章 基本概念 1．动能（Kinetic energy） 式中：Ω为发电机转子机械角速度（ rad/s） J为发电机转子的转动惯量（kg.m2） 《电气工程基础》 第二章 基本概念 2．位能（Potential energy） 原动机对发电机转子施加的力矩形成转子位能。 T为原动机的转矩 当T恒定时 弹簧： 重力： 《电气工程基础》 第二章 基本概念 3．磁场能（Magnetic field energy） 磁场能储藏于具有磁场存在的空间内。在电力系统中，发电机的定子及转子绕组、变压器绕组、输电线回路及感应电动机定子及转子绕组都存在磁场，因而都储藏磁场能 。 当存在两个线圈时 《电气工程基础》 第二章 基本概念 PWM的基本原理 理论基础 面积等效原理——冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。 冲量 窄脉冲的面积 效果基本相同 环节的输出响应波形基本相同 d)单位脉冲函数 f ( t ) d ( t ) t O a)矩形脉冲 b)三角形脉冲 c)正弦半波脉冲 t O t O t O f ( t ) f ( t ) f ( t ) 《电气工程基础》 第二章 基本概念 PWM的基本原理 O u ωt O u ωt SPWM波 O w